[發明專利]一種耐溫抗鹽聚合物增稠劑及其制備方法

有效

• 申請號: 200910176971.0
• 申請日: 2009-09-25
• 公開（公告）號: CN102031101A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 祝綸宇;李勇;魏小林;杜凱;計文希;劉曉光;伊卓;趙方園
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C09K8/588
• 分類號: C09K8/588;C08F220/56;C08F222/40;C08F220/06;C08F226/10;C08F220/54
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 韋慶文

技術領域

本發明涉及一種聚合物，特別是涉及一種提高油田采收率，用作三次采油流體增稠劑的聚合物及其制備方法。

背景技術

三次采油是提高原油采收率的主要措施之一，其中聚合物驅油法占有重要地位。目前三次采油用聚合物主要以部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)為主。隨著我國主要油田進入注水后期，開始動用低品味油藏儲量，驅油用聚合物的使用出現了新情況、新問題，同時也對其研發應用提出了新的要求。

占資源總量過半的II、III類油藏資源，其地層溫度在70～95℃，地層礦化度在10000～30000mg/L，二價離子800mg/L，HPAM在高溫、高價金屬離子存在下易發生動力學體積下降、相分離和熱降解，致使水溶液粘度大幅度降低，在高溫高鹽油藏條件下進行三次采油驅油作業基本沒有經濟效益。因此，開發適用于較高溫度80～90℃，較高礦化度10000～30000mg/L，較高二價離子800mg/L油藏條件下，不僅能夠滿足粘度要求，并且性價比高，溶解性、穩定性、驅油性能好的產品，即耐溫抗鹽聚合物是該領域科研開發的重要方向。

目前的研究工作主要集中在開發耐溫抗鹽驅油劑，包括天然聚合物改性、合成聚合物和高分子表面活性劑三個領域，其中合成聚合物仍然是近期水溶性耐溫抗鹽聚合物開發的主要發展方向。耐溫抗鹽驅油用聚合物開發有如下幾個發展方向：

(1)HPAM超高分子量化：可以降低粘度下降的幅度，使最終保留粘度增大，但同時會導致溶解困難、易機械降解、易吸附、在低滲地層易截留等問題，其適用油藏范圍十分有限。

(2)耐溫抗鹽單體共聚物：其主導思想是研制高濁點、在高溫下水解緩慢或不發生水解的單體，如2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸(AMB)、乙烯酰胺(VAM)等。將一種或多種耐溫抗鹽單體與丙烯酰胺(AM)共聚，得到的聚合物在高溫高鹽條件下的水解將受到限制，不會出現與鈣、鎂離子反應發生沉淀的現象，從而達到耐溫抗鹽的目的。這類聚合物能夠長期抗溫抗鹽，但是耐溫抗鹽單體成本高，共聚物分子量低，只能少量用于特定場合，大規模用于油田三采在經濟上難以承受，還必須進行大量的攻關。

(3)疏水締合水溶性聚合物：目前以基礎理論研究為主，主要涉及聚合物的制備手段、結構表征、溶液行為。進行的性能評價結果表明：只在低溫低鹽環境下，效果優于HPAM，存在的主要問題包括：①疏水基團造成的溶解性問題；②因分子內締合造成耐溫抗鹽性能下降的問題；③溶液注入性問題；④污水溶液穩定性問題。

(4)生化聚合物：以硬聚葡萄糖、胞外聚糖、琥珀聚糖為代表，具有棒狀結構、規整性好、大分子鏈剛性強、聚合物分子總體非離子性等特點，從而導致很好的耐溫抗鹽性能，是一類效果很好的驅油聚合物。其研發重點主要是解決生產成本、水溶液中的聚集傾向等問題。

但是現有的驅油聚合物，包括HPAM系列產品和MO系列聚合物，都無法適應耐溫90℃、耐鹽30000mg/L、耐二價離子800mg/L的II、III類油藏使用要求。

發明內容

為了滿足目前三次采油中對高溫、高鹽條件下增稠劑的技術要求，本發明提供了一種耐溫抗鹽聚合物增稠劑及其制備方法。

本發明的一種耐溫抗鹽增稠劑是這樣實現的：

一種耐溫抗鹽聚合物增稠劑，所述增稠劑由單體A和單體B共聚而成；所述單體A為具有烯烴基團的水溶性化合物，選自丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸、N，N-二甲基丙烯酰胺、2丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸中的一種或幾種；所述單體B是至少一種以結構通式1或結構通式2表示的馬來酰亞胺化合物；

[結構通式1]

[結構通式2]

式中，

R為C₁～C₁₂的烷基或C₆～C₁₂的烷基芳基；

X為OH、COOH或SO₃Na。

在具體實施時，所述烷基為亞甲基、亞乙基、亞丙基、亞異丙基、亞丁基、亞異丁基或亞十二烷基，優選亞甲基、亞乙基或亞異丙基；所述烷基芳基為苯基、萘基、芐基或乙基苯基，優選芐基；X優選SO₃Na。

在具體實施時，在所述增稠劑中，所述單體A占所述單體A和所述單體B總重量的70～99wt％，優選90～95wt％。

本發明的耐溫抗鹽增稠劑的制備方法是這樣實現的：

一種耐溫抗鹽聚合物增稠劑的制備方法，權利要求1～5之一所述增稠劑的制備方法依次包括以下步驟：